本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種膜電極的制備系統(tǒng)、膜電極的制備方法及燃料電池。

背景技術(shù)：

目前膜電極按照結(jié)構(gòu)不同可以分為cdm法和ccm法兩種。其中，cdm法通常是將催化劑層制備到擴(kuò)散層表面，形成擴(kuò)散電極，然后將擴(kuò)散電極與質(zhì)子交換膜通過一定的工藝結(jié)合在一起。然而，在上述cdm法制備膜電極的工藝中，制得的擴(kuò)散電極與質(zhì)子交換膜的接觸不夠緊密，界面電阻較大，不利于質(zhì)子傳輸，且催化劑層需要很厚，成本較高。因此，目前應(yīng)用較為普遍的是ccm法，ccm法是通過將催化劑制備到質(zhì)子交換膜上形成覆有催化劑的膜，再與擴(kuò)散層結(jié)合在一起，這種方法可以提高催化劑的利用率，進(jìn)一步降低pt的用量，催化劑層與質(zhì)子交換膜接觸也更好，從而提高了質(zhì)子傳導(dǎo)性，提高了電池性能。

ccm法主要分為間接法和直接法，間接ccm法制備膜電極的工藝主要通過將配制的催化劑漿料印刷、澆鑄或噴涂在某種承印介質(zhì)材料(如ptfe膜等)表面，然后通過熱壓將活性催化劑層轉(zhuǎn)移到質(zhì)子交換膜表面的方法；上述直接法制備膜電極的工藝是指將催化劑直接噴涂在質(zhì)子交換膜表面從而制備膜電極的方法，工藝中通常采用框架將質(zhì)子交換膜固定于噴涂平臺(tái)上，并用真空吸附的方式使質(zhì)子交換膜保持平整，然后將催化劑漿料直接噴涂在質(zhì)子交換膜上，噴涂過程中采用加熱或者光照的方式，瞬間將漿料中的熔劑揮發(fā)掉。

然而，上述間接法制備ccm膜電極的不足之處在于溫度和壓力對(duì)膜以及催化劑在膜上附著強(qiáng)度有影響，而且在熱壓時(shí)，膜和轉(zhuǎn)移介質(zhì)接觸的邊緣由于受力不均勻，容易被破壞；另外，在轉(zhuǎn)移過程中，由于熱壓使得部分催化劑黏在轉(zhuǎn)移介質(zhì)上使得催化劑利用率下降，且轉(zhuǎn)移介質(zhì)由于經(jīng)常受熱壓而容易變形不能重復(fù)使用，增加制備成本。而對(duì)于已公布的直接法制備ccm膜電極，其僅僅是一種實(shí)驗(yàn)室小量的制備工藝不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供了一種膜電極的制備系統(tǒng)、膜電極的制備方法及燃料電池，以解決現(xiàn)有技術(shù)中膜電極的生產(chǎn)工藝不適用于工業(yè)化生產(chǎn)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種膜電極的制備系統(tǒng)，包括：邊框薄膜制備系統(tǒng)，用于形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜；層壓系統(tǒng)，用于將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)并進(jìn)行層壓，形成復(fù)合薄膜；催化劑噴涂系統(tǒng)，用于對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面噴涂催化劑，形成膜電極；其中，邊框薄膜制備系統(tǒng)、層壓系統(tǒng)和催化劑噴涂系統(tǒng)沿物料的傳輸方向依次設(shè)置。

進(jìn)一步地，還包括傳輸裝置，傳輸裝置用于傳輸物料，傳輸裝置包括第一傳輸裝置，邊框薄膜制備系統(tǒng)包括沿第一傳輸裝置的傳輸方向依次設(shè)置的放卷設(shè)備、膠黏劑涂布設(shè)備、干燥設(shè)備和模切設(shè)備。

進(jìn)一步地，干燥設(shè)備為烘箱，烘箱中烘道的長度為3～15m。

進(jìn)一步地，層壓系統(tǒng)包括輥壓機(jī)，傳輸裝置還包括與第一傳輸裝置連接的第二傳輸裝置，用于將邊框薄膜和質(zhì)子交換膜送入輥壓機(jī)中。

進(jìn)一步地，傳輸裝置還包括與第二傳輸裝置連接的第三傳輸裝置，催化劑噴涂系統(tǒng)包括沿第三傳輸裝置的傳輸方向依次設(shè)置的催化劑噴涂設(shè)備和收卷設(shè)備，第三傳輸裝置與第二傳輸裝置連接。

進(jìn)一步地，催化劑噴涂設(shè)備包括第一噴涂組件和第二噴涂組件，第一噴涂組件和第二噴涂組件相對(duì)設(shè)置于第三傳輸裝置的兩側(cè)。

進(jìn)一步地，制備方法包括以下步驟：s1，將預(yù)制薄膜形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜；s2，將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)并進(jìn)行層壓，形成復(fù)合薄膜；s3，對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面噴涂催化劑，形成膜電極。

進(jìn)一步地，預(yù)制薄膜為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜或聚萘二甲酸乙二醇酯膜。

進(jìn)一步地，步驟s1包括：步驟s11，在預(yù)制薄膜的一側(cè)表面涂布膠黏劑，以形成膠黏層；步驟s12，對(duì)預(yù)制薄膜和膠黏層進(jìn)行干燥處理，以形成固化薄膜；步驟s13，對(duì)固化薄膜進(jìn)行模切處理，以得到邊框薄膜。

進(jìn)一步地，在步驟s11中，膠黏劑在一側(cè)表面的涂布速率為1～3m/min。

進(jìn)一步地，在步驟s11中，膠黏劑包括環(huán)氧樹脂、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸樹脂和聚乙烯醇縮丁醛中的任一種或多種。

進(jìn)一步地，膠黏層的厚度為5～100μm。

進(jìn)一步地，在步驟s12中，干燥處理的溫度為50～130℃。

進(jìn)一步地，步驟s2包括：步驟s21，將兩個(gè)邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)，以形成待層壓薄膜；步驟s22，對(duì)待層壓薄膜進(jìn)行層壓，層壓的溫度為50～80℃，壓力為0.1～0.2mpa。

進(jìn)一步地，膜電極用于制備燃料電池，邊框薄膜的鏤空區(qū)域的面積與預(yù)設(shè)的燃料電池的反應(yīng)區(qū)域的面積相等。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，提供了一種膜電極的制備系統(tǒng)，由于該制備系統(tǒng)包括邊框薄膜制備系統(tǒng)、層壓系統(tǒng)和催化劑噴涂系統(tǒng)，且邊框薄膜制備系統(tǒng)用于形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜，層壓系統(tǒng)用于將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)并進(jìn)行層壓，形成復(fù)合薄膜，催化劑噴涂系統(tǒng)用于對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面噴涂催化劑，形成膜電極，從而通過在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)設(shè)置具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜，無需通過框架將質(zhì)子交換膜固定，即實(shí)現(xiàn)了催化劑在所需區(qū)域的噴涂，從而提高了催化劑的利用率，降低了催化劑的用量，使催化劑層與質(zhì)子交換膜更好地接觸，從而提高了質(zhì)子傳導(dǎo)性，提高了電池性能，進(jìn)而使采用上述制備系統(tǒng)的膜電極制備工藝能夠適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)，且成本較低。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的一種膜電極的制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的膜電極的制備方法的流程示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、邊框薄膜制備系統(tǒng)；110、放卷設(shè)備；120、膠黏劑涂布設(shè)備；130、干燥設(shè)備；140、模切設(shè)備；20、層壓系統(tǒng)；210、輥壓機(jī)；30、催化劑噴涂系統(tǒng)；311、第一噴涂組件；312、第二噴涂組件；320、收卷設(shè)備；40、傳輸裝置。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

正如背景技術(shù)中所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中直接法制備ccm膜電極，其僅僅是一種實(shí)驗(yàn)室小量的制備工藝不適合工業(yè)化生產(chǎn)。本申請(qǐng)的發(fā)明人針對(duì)上述問題進(jìn)行研究，提出了一種膜電極的制備系統(tǒng)，如圖1所示，包括：邊框薄膜制備系統(tǒng)10，用于形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜；層壓系統(tǒng)20，用于將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)并進(jìn)行層壓，形成復(fù)合薄膜；催化劑噴涂系統(tǒng)30，用于對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面噴涂催化劑，形成膜電極；其中，邊框薄膜制備系統(tǒng)10、層壓系統(tǒng)20和催化劑噴涂系統(tǒng)30沿物料的傳輸方向依次設(shè)置。

本發(fā)明的上述膜電極的制備系統(tǒng)中由于包括邊框薄膜制備系統(tǒng)、層壓系統(tǒng)和催化劑噴涂系統(tǒng)，且邊框薄膜制備系統(tǒng)用于形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜，層壓系統(tǒng)用于將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)并進(jìn)行層壓，形成復(fù)合薄膜，催化劑噴涂系統(tǒng)用于對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面噴涂催化劑，形成膜電極，從而通過在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)設(shè)置具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜，無需通過框架將質(zhì)子交換膜固定，即實(shí)現(xiàn)了催化劑在所需區(qū)域的噴涂，從而提高了催化劑的利用率，降低了催化劑的用量，使催化劑層與質(zhì)子交換膜更好地接觸，從而提高了質(zhì)子傳導(dǎo)性，提高了電池性能，進(jìn)而使采用上述制備系統(tǒng)的膜電極制備工藝能夠適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)，且成本較低。

為了提高上述膜電極的制備系統(tǒng)的操作效率，優(yōu)選地，制備系統(tǒng)還包括傳輸裝置40，傳輸裝置40用于傳輸物料，傳輸裝置40包括第一傳輸裝置，邊框薄膜制備系統(tǒng)10包括沿第一傳輸裝置的傳輸方向依次設(shè)置的放卷設(shè)備110、膠黏劑涂布設(shè)備120、干燥設(shè)備130和模切設(shè)備140。上述干燥設(shè)備130能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)膠黏劑的快速干燥，從而快速進(jìn)入下一步驟工序，以提高生產(chǎn)效率。

在操作上述邊框薄膜制備系統(tǒng)10時(shí)，首先將預(yù)制薄膜的卷膜設(shè)置于放卷設(shè)備110上，放卷設(shè)備110上的預(yù)制薄膜通過第一傳輸裝置傳輸至膠黏劑涂布設(shè)備120中進(jìn)行膠黏劑的涂布，以在預(yù)制薄膜上形成膠黏層，并且，上述預(yù)制薄膜優(yōu)選為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜或聚萘二甲酸乙二醇酯膜；然后，表面涂布有膠黏層的預(yù)制薄膜再通過第一傳輸裝置傳輸至干燥設(shè)備130中干燥以形成固化薄膜；最后，上述固化薄膜再通過第一傳輸裝置傳輸至模切設(shè)備140中進(jìn)行模切處理，以得到具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜，上述鏤空區(qū)域根據(jù)預(yù)設(shè)的燃料電池的反應(yīng)區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)選地，邊框薄膜的鏤空區(qū)域的面積與預(yù)設(shè)的燃料電池的反應(yīng)區(qū)域的面積相等。上述邊框薄膜不僅起到固定質(zhì)子交換膜，使其在噴涂過程中不易變形褶皺的作用，還能夠減少質(zhì)子交換膜使用面積，降低成本，因質(zhì)子交換膜價(jià)格昂貴。

在本發(fā)明的上述邊框薄膜制備系統(tǒng)10中，為了提高邊框薄膜表面的粘附性，優(yōu)選地，上述膠黏劑涂布設(shè)備120中向預(yù)制薄膜表面涂布的膠黏劑包括環(huán)氧樹脂、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸樹脂和聚乙烯醇縮丁醛中的任一種或多種，更為優(yōu)選地，形成的膠黏層的厚度為5～100μm；并且，優(yōu)選地，第一傳輸裝置在通過膠黏劑涂布設(shè)備120的傳輸速率為1～3m/min。為了提高上述干燥設(shè)備130的干燥效率，優(yōu)選地，干燥設(shè)備130為烘箱，烘箱中烘道的長度為3～15m；并且，優(yōu)選地，干燥設(shè)備130中干燥處理的溫度為50～130℃。

在本發(fā)明的上述制備系統(tǒng)中，為了提高層壓系統(tǒng)20的層壓效果，優(yōu)選地，層壓系統(tǒng)20包括輥壓機(jī)210，傳輸裝置40還包括與第一傳輸裝置連接的第二傳輸裝置，用于將邊框薄膜和質(zhì)子交換膜送入輥壓機(jī)210中；更為優(yōu)選地，上述輥壓機(jī)210內(nèi)的溫度為50～80℃，壓力為0.1～0.2mpa。

在操作上述層壓系統(tǒng)20時(shí)，首先，通過將兩層邊框薄膜和質(zhì)子交換膜設(shè)置在不同的薄膜傳輸裝置上，從而通過薄膜傳輸裝置的傳輸將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)，以形成待層壓薄膜；然后，待層壓薄膜通過上述第二傳輸裝置傳輸至輥壓機(jī)210中進(jìn)行層壓，以形成復(fù)合薄膜。

在本發(fā)明的上述制備系統(tǒng)中，傳輸裝置40還可以包括與第二傳輸裝置連接的第三傳輸裝置，催化劑噴涂系統(tǒng)30可以包括沿第三傳輸裝置的傳輸方向依次設(shè)置的催化劑噴涂設(shè)備和收卷設(shè)備320，第三傳輸裝置與第二傳輸裝置連接。

在操作上述催化劑噴涂系統(tǒng)30時(shí)，首先，與第二傳輸裝置連接的第三傳輸裝置將上述復(fù)合薄膜輸送至催化劑噴涂設(shè)備中，上述催化劑噴涂設(shè)備對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面進(jìn)行催化劑的噴涂，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)上述催化劑的種類進(jìn)行合理選取，并且，為了提高催化劑的噴涂效率，優(yōu)選地，催化劑噴涂設(shè)備包括第一噴涂組件311和第二噴涂組件312，且第一噴涂組件311和第二噴涂組件312相對(duì)設(shè)置于第三傳輸裝置的兩側(cè)；然后，上述涂覆有催化劑的復(fù)合薄膜通過上述第三傳輸裝置傳輸至收卷設(shè)備320中進(jìn)行收卷，以得到膜電極。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)方面，提供了一種膜電極的制備方法，如圖2所示，該制備方法包括以下步驟：s1，將預(yù)制薄膜形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜；s2，將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)并進(jìn)行層壓，形成復(fù)合薄膜；s3，對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面噴涂催化劑，形成膜電極。

本發(fā)明的上述膜電極的制備方法中由于首先形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜，然后在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)設(shè)置邊框薄膜并進(jìn)行層壓，從而無需通過框架將質(zhì)子交換膜固定，即能夠?qū)崿F(xiàn)催化劑在所需區(qū)域的噴涂，從而提高了催化劑的利用率，降低了催化劑的用量，使催化劑層與質(zhì)子交換膜更好地接觸，提高了質(zhì)子傳導(dǎo)性，提高了電池性能，進(jìn)而使上述制備方法能夠適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)，且成本較低。

下面將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明提供的膜電極的制備方法的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。

首先，執(zhí)行步驟s1：將預(yù)制薄膜形成具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s1包括：步驟s11，在預(yù)制薄膜的一側(cè)表面涂布膠黏劑，以形成膠黏層；步驟s12，對(duì)預(yù)制薄膜和膠黏層進(jìn)行干燥處理，以形成固化薄膜；步驟s13，對(duì)固化薄膜進(jìn)行模切處理，以得到上述邊框薄膜，邊框薄膜的鏤空區(qū)域根據(jù)預(yù)設(shè)的燃料電池的反應(yīng)區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)選地，邊框薄膜的鏤空區(qū)域的面積與預(yù)設(shè)的燃料電池的反應(yīng)區(qū)域的面積相等。

在上述步驟s11中，為了提高邊框薄膜表面的粘附性，優(yōu)選地，膠黏劑包括環(huán)氧樹脂、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸樹脂和聚乙烯醇縮丁醛中的任一種或多種，更為優(yōu)選地，形成的膠黏層的厚度為5～100μm；并且，優(yōu)選地，膠黏劑在預(yù)制薄膜表面的涂布速率為1～3m/min。在上述步驟s12中，為了提高上述干燥處理工藝的干燥效率，優(yōu)選地，將設(shè)置有膠黏層的預(yù)制薄膜設(shè)置于烘箱中進(jìn)行干燥處理。更為優(yōu)選地，烘箱中干燥處理的溫度為50～130℃；并且，烘箱中烘道的長度為3～15m。

在完成上述步驟s1之后，執(zhí)行步驟s2：將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)并進(jìn)行層壓，形成復(fù)合薄膜。上述層壓是指將邊框薄膜和質(zhì)子交換膜通過壓力復(fù)合形成一個(gè)完整的薄膜的工藝，為了提高層壓效果，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s2包括：步驟s21，將兩個(gè)邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)，以形成待層壓薄膜；步驟s22，對(duì)待層壓薄膜進(jìn)行層壓，層壓的溫度為50～80℃，壓力為0.1～0.2mpa。

在完成上述步驟s2之后，執(zhí)行步驟s3：對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面噴涂催化劑，形成膜電極。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)上述催化劑的種類進(jìn)行合理選取，并且，為了實(shí)現(xiàn)催化劑的噴涂效率，優(yōu)選地，同時(shí)采用兩個(gè)噴涂組件分別對(duì)上述復(fù)合薄膜相對(duì)的兩個(gè)表面進(jìn)行催化劑的噴涂。

下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明提供的膜電極的制備系統(tǒng)及膜電極的制備方法。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的膜電極的制備系統(tǒng)包括傳輸裝置以及沿傳輸裝置的傳輸方向依次設(shè)置邊框薄膜制備系統(tǒng)、層壓系統(tǒng)和催化劑噴涂系統(tǒng)，傳輸裝置包括順序連接的第一傳輸裝置、第二傳輸裝置和第三傳輸裝置，邊框薄膜制備系統(tǒng)包括沿第一傳輸裝置的傳輸方向依次設(shè)置的放卷設(shè)備、膠黏劑涂布設(shè)備、干燥設(shè)備和模切設(shè)備，層壓系統(tǒng)包括輥壓機(jī)，催化劑噴涂系統(tǒng)包括沿第三傳輸裝置的傳輸方向依次設(shè)置的催化劑噴涂設(shè)備和收卷設(shè)備，其中，催化劑噴涂設(shè)備包括第一噴涂組件和第二噴涂組件，第一噴涂組件和第二噴涂組件相對(duì)設(shè)置于第三傳輸裝置的兩側(cè)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的膜電極的制備方法采用實(shí)施例1中的制備系統(tǒng)，制備方法包括以下步驟：

首先，將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜設(shè)置于放卷設(shè)備上，放卷設(shè)備上的預(yù)制薄膜通過第一傳輸裝置傳輸至膠黏劑涂布設(shè)備中進(jìn)行膠黏劑的涂布，以在預(yù)制薄膜上形成厚度為50μm的膠黏層，涂布設(shè)備中第一傳輸裝置的傳輸速率為2m/min，上述膠黏劑包括環(huán)氧樹脂和聚醋酸乙烯，表面涂布有膠黏層的預(yù)制薄膜再通過第一傳輸裝置傳輸至烘箱中干燥以形成固化薄膜，烘箱中烘道的長度為10m，溫度為100℃，上述固化薄膜再通過第一傳輸裝置傳輸至模切設(shè)備中進(jìn)行模切處理，以得到具有鏤空區(qū)域的邊框薄膜，上述鏤空區(qū)域根據(jù)預(yù)設(shè)的燃料電池的反應(yīng)區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)。

然后，通過將兩層邊框薄膜和質(zhì)子交換膜設(shè)置不同的薄膜傳輸裝置上，再通過薄膜傳輸裝置的傳輸將邊框薄膜分別設(shè)置于質(zhì)子交換膜的兩側(cè)，以形成待層壓薄膜，待層壓薄膜通過第二傳輸裝置傳輸至輥壓機(jī)中進(jìn)行層壓，以形成復(fù)合薄膜，輥壓機(jī)內(nèi)的溫度為60℃，壓力為0.15mpa。

最后，利用第三傳輸裝置將上述復(fù)合薄膜輸送至催化劑噴涂設(shè)備中，上述催化劑噴涂設(shè)備對(duì)復(fù)合薄膜的兩側(cè)表面進(jìn)行催化劑的噴涂，催化劑噴涂設(shè)備包括第一噴涂組件和第二噴涂組件，且第一噴涂組件和第二噴涂組件相對(duì)設(shè)置于第三傳輸裝置的兩側(cè)，上述涂覆有催化劑的復(fù)合薄膜再通過上述第三傳輸裝置傳輸至收卷設(shè)備中進(jìn)行收卷，以得到膜電極。

對(duì)上述實(shí)施例2中膜電極的性能進(jìn)行測試，從測試結(jié)果可以看出上述膜電極具有較低的界面電阻和較高的質(zhì)子傳導(dǎo)性，從而提高了由上述膜電極制備而成的燃料電池的性能；并且，上述制備方法適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)，且成本較低。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1、提高了催化劑的利用率，降低了催化劑的用量，使催化劑層與質(zhì)子交換膜更好地接觸，從而提高了質(zhì)子傳導(dǎo)性，提高了電池性能；

2、采用上述制備系統(tǒng)的膜電極制備工藝能夠適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)，且成本較低。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。